Calcul littéral

Réduire une expression (avec et sans parenthèses) - Exercice 4

12 min
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Question 1
Réduire les expressions suivantes :

7x55x4+11x53x46x2+8x+2x213x-7x^5-5x^4+11x^5-3x^4-6x^{2}+8x+2x^{2}-13x

Correction
    Méthode pour réduire une expression sans parenthèse :
  • Pour réduire une expression (somme et/ou différence), il nous faut regrouper les termes de la même "famille".
  • Une fois regroupés, on additionne et/ou on soustrait les termes de la même famille.
    Exemple : réduire l'expression suivante : x5+3x+9x-5+3x+9
    x  5  +  3x  +  9        {\color{red}x}\;{\color{blue}-5}\;{\color{red}+\;3x}\;{\color{blue}+\;9}\;\; \Rightarrow\;\;Ici on distingue deux "familles" : la "famille" des x et la "famille" des nombres.
    x  +  3x5  +  9        {\color{red}x}\;{\color{red}+\;3x}{\color{blue}-5}\;{\color{blue}+\;9}\;\; \Rightarrow\;\;On regroupe les éléments de la même "famille" et on effectue les calculs.
    x  +  3x5  +  9=4x+4      {\color{red}x}\;{\color{red}+\;3x}{\color{blue}-5}\;{\color{blue}+\;9}=4x+4\;\; \Rightarrow\;Ici on ne peut pas réduire plus, on s'arrête donc ici.
7x55x4+11x53x46x2+8x+2x213x\small-7x^5-5x^4+11x^5-3x^4-6x^{2}+8x+2x^{2}-13x
7x55x4  +11x5    3x4    6x2  +  8x  +  2x2    13x    \small{\color{green}-7x^5}{\color{red}-5x^4}\;{\color{green}+11x^5}\;{\color{red}-\;3x^4}\;{\color{blue}-\;6x^2}\;{\color{black}+\;8x}\;{\color{blue}+\;2x^2}\;{\color{black}-\;13x}\;\Rightarrow\;Ici on distingue 4 "familles" : la "famille" des x5\color{green}x^5 , la "famille" des x4\color{red}x^4, la "famille" des x2\color{blue}x^2, et la "famille" des x\color{black}x.
7x5+11x55x4  3x46x2  +2x2  +  8x  13x        \small{\color{green}-7x^5}{\color{green}+11x^5}{\color{red}-5x^4}\;{\color{red}-3x^4}{\color{blue}-6x^2}\;{\color{blue}+2x^2}\;{\color{black}+\;8x}{\color{black}-\;13x}\;\; \Rightarrow\;\;On regroupe les éléments de la même "famille" et on effectue les calculs.
7x5+11x55x4  3x46x2  +2x2  +  8x  13x=4x58x44x25x    \small{\color{green}-7x^5}{\color{green}+11x^5}{\color{red}-5x^4}\;{\color{red}-3x^4}{\color{blue}-6x^2}\;{\color{blue}+2x^2}\;{\color{black}+\;8x}{\color{black}-\;13x}={\color{black}{\boxed{4x^{5}-8x^4-4x^2-5x}}}\; \Rightarrow\;Ici on ne peut pas réduire plus, on s'arrête donc ici.
Question 2

6x2+(3x29+15x)+(198xx2)6x^{2}+(-3x^{2}-9+15x)+(19-8x-x^{2})

Correction
    Méthode pour supprimer des parenthèses précédées d'un signe (+)\color{red}(+)
  • Il suffit de supprimer la ou les parenthèses.
  • Ensuite on regroupe, on additionne et/ou on soustrait les termes de la même famille.
6x2+(3x29+15x)+(198xx2)6x^{2}{\color{red}+}(-3x^{2}-9+15x){\color{red}+}(19-8x-x^{2}) \Rightarrow Ici les parenthèse sont bien précédées du signe (+)\color{red}(+).
6x23x29+15x+198xx26x^{2}-3x^{2}-9+15x+19-8x-x^{2} \Rightarrow    \;\; On supprime les parenthèses.
6x23x2x2+15x    8x    9  +  19          {\color{green}6x^2}{\color{green}-3x^2}{\color{green}-x^2}{\color{red}+15x}\;{\color{red}-\;8x}{\color{blue}\;-\;9}\;{\color{blue}+\;19}\;\;\; \Rightarrow\;\;On regroupe les éléments de la même "famille" et on effectue les calculs.
6x23x2x2+15x    8x    9  +  19  =2x2+7x+10    {\color{green}6x^2}{\color{green}-3x^2}{\color{green}-x^2}{\color{red}+15x}\;{\color{red}-\;8x}{\color{blue}\;-\;9}\;{\color{blue}+\;19}\;={\boxed{\bf\color{black}2x^2+7x+10}}\;\;Ici on ne peut pas réduire plus, on s'arrête donc ici.
Question 3

(4x8)(9x+3)-(-4x-8)-(9x+3)

Correction
    Méthode pour supprimer des parenthèses précédées d'un signe ()\color{red}(-)
  • Il suffit de supprimer la ou les parenthèses ainsi que le signe ()\bf{(-)}, à condition :
    1°) De changer les signes des termes se trouvant à l'intérieur des parenthèses.
    2°) Ensuite on regroupe, on additionne et/ou on soustrait les termes de la même famille.
Il faut réduire l'expression suivante : (4x8)(9x+3)-(-4x-8)-(9x+3)
  (4x8)  (9x+3){\color{red}\bf{-}}\;(-4x-8){\color{red}\bf{-}}\;(9x+3) \Rightarrow Ici les 2 parenthèses sont bien précédées du signe ()\color{red}(-), donc :
On les supprime, ainsi que le signe ()\color{red}(-) devant les parenthèses, à condition de changer les signes des termes à l'intérieur des parenthèses. On a donc :
(+4x+8)\cancel{\color{red}-}\cancel{(}+4x+8\cancel{)}(9x3)=+4x+89x3\cancel{\color{red}-}\cancel{(}-9x-3\cancel{)}=+4x+8-9x-3
4x  9x  +  8    3          {\color{red}4x}{\color{red}\;-9x}\;{\color{blue}+\;8}\;{\color{blue}-\;3}\;\;\; \Rightarrow\;\;On regroupe les éléments de la même "famille" et on effectue les calculs.
4x  9x  +  8    3  =5x+5      {\color{red}4x}{\color{red}\;-9x}\;{\color{blue}+\;8}\;{\color{blue}-\;3}\;={\boxed{\bf{-5x+5}}}\;\; \Rightarrow\;Ici on ne peut pas réduire plus, on s'arrête donc ici.
Question 4

(2x2+6x4)(10x2x2)-(-2x^{2}+6x-4)-(-10x-2-x^{2})

Correction
    Méthode pour supprimer des parenthèses précédées d'un signe ()\color{red}(-)
  • Il suffit de supprimer la ou les parenthèses ainsi que le signe ()\bf{(-)}, à condition :
    1°) De changer les signes des termes se trouvant à l'intérieur des parenthèses.
    2°) Ensuite on regroupe, on additionne et/ou on soustrait les termes de la même famille.
Il faut réduire l'expression suivante : (2x2+6x4)(10x2x2)-(-2x^{2}+6x-4)-(-10x-2-x^{2})
(2x2+6x4)(10x2x2){\color{red}\bf{-}}(-2x^{2}+6x-4){\color{red}\bf{-}}(-10x-2-x^{2}) \Rightarrow Ici les 2 parenthèses sont bien précédées du signe ()\color{red}(-), donc :
On les supprime, ainsi que le signe ()\color{red}(-) devant les parenthèses, à condition de changer les signes des termes à l'intérieur des parenthèses. On a donc :
(+2x26x+4)\cancel{\color{red}-}\cancel{(}+2x^{2}-6x+4\cancel{)}(+10x+2+x2)=+2x26x+4+10x+2+x2\cancel{\color{red}-}\cancel{(}+10x+2+x^{2}\cancel{)}=+2x^{2}-6x+4+10x+2+x^{2}
2x2  +  x2    6x  +  10x  +  4  +  2          {\color{green}2x^{2}}\;{\color{green}+\;x^{2}}\;{\color{red}-\;6x}\;{\color{red}+\;10x}\;{\color{blue}+\;4}\;{\color{blue}+\;2}\;\;\; \Rightarrow\;\;On regroupe les éléments de la même "famille" et on effectue les calculs.
2x2  +  x2    6x  +  10x  +  4  +  2  =3x2+4x+6      {\color{green}2x^{2}}\;{\color{green}+\;x^{2}}\;{\color{red}-\;6x}\;{\color{red}+\;10x}\;{\color{blue}+\;4}\;{\color{blue}+\;2}\;={\boxed{\bf{3x^{2}+4x+6}}}\;\; \Rightarrow\;Ici on ne peut pas réduire plus, on s'arrête donc ici.